- 气体等温变化的P－V图象
- 共285题
内壁光滑的导热气缸竖直浸放住盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为l.0×105Pa、体积为2.73×10-3m3的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原米的
正确答案
解：在冰水混合物中时，被封气体发生等温变化，根据玻意耳定律PV=C，有：
P1V1=P2V2
其中
所以：
又
所以：m=
答：所加沙子的质量为0.5kg．
解析
解：在冰水混合物中时，被封气体发生等温变化，根据玻意耳定律PV=C，有：
P1V1=P2V2
其中
所以：
又
所以：m=
答：所加沙子的质量为0.5kg．
（1）当时的大气压强；
（2）图乙状态时温度升高到多少℃时，活塞将与气缸脱离？
正确答案
解：（1）在甲图中对圆柱形气缸进行受力分析得：p1=p0-
在乙图中对活塞进行受力分析得：p2=p0-
一定质量的理想气体从甲图到乙图发生的是等温变化，所以得：p1L1S=p2L2S
所以（p0-
可解得p 0=
（2）图乙状态时，一定质量的理想气体温度升高，在活塞将与气缸脱离前发生的是等压变化，得：
得 t=
答：（1）当时的大气压强为
（2）图乙状态时温度升高到
解析
解：（1）在甲图中对圆柱形气缸进行受力分析得：p1=p0-
在乙图中对活塞进行受力分析得：p2=p0-
一定质量的理想气体从甲图到乙图发生的是等温变化，所以得：p1L1S=p2L2S
所以（p0-
可解得p 0=
（2）图乙状态时，一定质量的理想气体温度升高，在活塞将与气缸脱离前发生的是等压变化，得：
得 t=
答：（1）当时的大气压强为
（2）图乙状态时温度升高到
某同学在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中，对气体的初状态和末状态的测量和计算都正确无误，结果末状态的pV值与初状态的p0V0值明显不等．通过检查排除了在实验过程中有气体泄漏的情况，那么造成这一结果的原因可能是在实验过程中存在______或______．
正确答案
解：在研究温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系时，气体的温度是不能变化的，由理想气体状态方程
故答案为：气体温度发生变化，体积改变得太迅速．
解析
解：在研究温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系时，气体的温度是不能变化的，由理想气体状态方程
故答案为：气体温度发生变化，体积改变得太迅速．
（1）若保持气体的温度不变，从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为多少？
某同学是这样解的：对AB部分气体，初态p1=100cmHg，V1=15Scm3，末态p2=125cmHg，V2=LScm3，则由玻意耳定律p1V1=p2V2解得管内空气柱长度L=12cm．以上解法是否正确，请作出判断并说明理由，如不正确则还须求出此时管内空气柱的实际长度为多少？
（2）为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间，可以向U形管中再注入一些水银，且改变气体的温度．问：应从哪一侧管口注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？
正确答案
解：（1）不正确．
因为ACE段水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱．故末状态的压强不为125cmHg．
已知 p1=100cmHg，V1=15S，T1=300K；
p2=（75+45）cmHg=120 cmHg，V2=l2S
p1 V1=p2 V2
L2=12.5cm
（2）由水银柱的平衡条件可知向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间．
这时空气柱的压强为：
P3=（75+50）cmHg=125cmHg
由查理定律，有：
解得T3=375K
答：（1）管内空气柱长度为12.5cm；
（2）应从右侧管口注入25cm的水银柱，气体的温度变为375K．
解析
解：（1）不正确．
因为ACE段水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱．故末状态的压强不为125cmHg．
已知 p1=100cmHg，V1=15S，T1=300K；
p2=（75+45）cmHg=120 cmHg，V2=l2S
p1 V1=p2 V2
L2=12.5cm
（2）由水银柱的平衡条件可知向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间．
这时空气柱的压强为：
P3=（75+50）cmHg=125cmHg
由查理定律，有：
解得T3=375K
答：（1）管内空气柱长度为12.5cm；
（2）应从右侧管口注入25cm的水银柱，气体的温度变为375K．
（1）科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件（即失重状态）下制造泡沫金属的实验．把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属融化成液体，然后在融化的金属中冲进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属．下列说法正确的是______．
A．失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间只存在引力
B．在失重条件下充入金属液体 内的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束
C．在金属冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增加
D．泡沫金属物理性质各向异性，说明它是非晶体
（2）如图所示，上粗下细的圆筒竖直固定放置，粗筒部分的半径是细筒的2倍，筒足够长．细筒中两轻质活塞M、N间封有一定质量的理想空气，气柱长L=19.1cm，活塞M上方的水银深H=24.0cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计．开始时用外力向上托住活塞N，使之处于静止状态，水银面与细筒上端相平．现使下方活塞缓慢上移，直至M上方水银的
正确答案
解：（1）A、分子之间同时存在引力和斥力，当r＞r0时，分子力表现为引力，r＜r0时分子力表现为斥力，故A错误；
B、由于表面张力的约束使充入金属液体内的气体气泡不能无限地膨胀，故B正确；
C、一定质量的气体内能由温度决定，因此金属冷凝过程中，温度降低，气体内能减小，故C错误；
D、各向异性或者各向异性不是晶体与非晶体的区别，如有的多晶体具有各向异性有的则各向同性，故D错误．
故选B．
（2）气体变化是等温过程，该过程的初态压强为P1，设末态的压强为P2，有：
P1=P0+H ①
水银的
由玻意耳定律得：
P1 LS=P2 L′S2 ④
下方活塞移动的距离：
联立①②②③④⑤解得：d=5.1cm．
故此过程中活塞N移动的距离为：d=5.1cm．
解析
解：（1）A、分子之间同时存在引力和斥力，当r＞r0时，分子力表现为引力，r＜r0时分子力表现为斥力，故A错误；
B、由于表面张力的约束使充入金属液体内的气体气泡不能无限地膨胀，故B正确；
C、一定质量的气体内能由温度决定，因此金属冷凝过程中，温度降低，气体内能减小，故C错误；
D、各向异性或者各向异性不是晶体与非晶体的区别，如有的多晶体具有各向异性有的则各向同性，故D错误．
故选B．
（2）气体变化是等温过程，该过程的初态压强为P1，设末态的压强为P2，有：
P1=P0+H ①
水银的
由玻意耳定律得：
P1 LS=P2 L′S2 ④
下方活塞移动的距离：
联立①②②③④⑤解得：d=5.1cm．
故此过程中活塞N移动的距离为：d=5.1cm．
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